CN113106514B - 一种电镀热能循环利用系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电镀热能循环利用系统及方法，其系统包括依次设置的第一循环系统和第二循环系统；所述第一循环系统包括依次设置的明火炉出口水冷却槽和若干酸槽，所述酸槽内设有第一热交换器，所述明火炉出口水冷却槽中的热水和第一热交换器中的冷水循环流通；所述第二循环系统包括依次设置的热水洗槽和中频炉出口水冷却槽，所述中频炉出口水冷却槽中的热水与热水洗槽中的冷水循环流通。本发明利用明火炉和中频炉出口钢丝的冷却水对电镀其它需要加热的槽体内液体进行加热，减少蒸汽用量，降低生产成本。

Description

一种电镀热能循环利用系统及方法
技术领域
本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种电镀热能循环利用系统及方法。
背景技术
钢帘线生产中，需要对钢丝表面进行电镀处理，钢丝在电镀工序需要经过明火炉热处理和中频炉热扩散处理，另外电镀工序多个槽体内液体对钢丝处理时需要加热到一定的温度。钢丝经过电镀明火炉热处理和中频炉热扩散处理后需要对钢丝进行水冷却处理，冷却水需要使用冷却循环水进行降温处理；电镀线生产时酸槽、镀槽、热水洗槽、皂浸槽需要使用大量的蒸汽对槽体内液体进行加热，保持槽体内液体的温度，生产成本很高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电镀热能循环利用系统及方法，利用明火炉和中频炉出口钢丝的冷却水对电镀其它需要加热的槽体内液体进行加热，减少蒸汽用量，降低生产成本。
本发明提供了如下的技术方案：
一种电镀热能循环利用系统，包括依次设置的第一循环系统和第二循环系统；
所述第一循环系统包括依次设置的明火炉出口水冷却槽和若干酸槽，所述酸槽内设有第一热交换器，所述明火炉出口水冷却槽中的热水和第一热交换器中的冷水循环流通；
所述第二循环系统包括依次设置的热水洗槽和中频炉出口水冷却槽，所述中频炉出口水冷却槽中的热水与热水洗槽中的冷水循环流通。
进一步的，所述明火炉出口水冷却槽通过过滤循环泵与所述第一热交换器的进口端相连，所述第一热交换器的出口端与明火炉出口水冷却槽相连。
进一步的，所述酸槽的数量为三个，包括依次设置的第一酸槽、第二酸槽和第三酸槽，各酸槽中均设有两个第一热交换器，所述第一热交换器为PP热交换器。
进一步的，所述中频炉出口水冷却槽连接水冷却槽管道泵的进口端，所述水冷却槽管道泵的出口端与热水洗槽相连，所述热水洗槽连接热水洗槽管道泵的进口端，所述热水洗槽管道泵的出口端与中频炉出口水冷却槽相连。
进一步的，所述第二循环系统还包括设于热水洗槽前端的镀槽和设于中频炉出口水冷却槽后端的第一小冷却槽，所述镀槽连接有第二热交换器，所述第二热交换器的进口端与水冷却槽管道泵的出口端相连，所述第二热交换器的出口端与第一小冷却槽相连。
进一步的，所述第二热交换器的出口端与第一小冷却槽之间还连接有第三热交换器，所述第二热交换器为镀槽板式换热器，所述第三热交换器为冷却板式换热器。
进一步的，所述第二循环系统还包括设于中频炉出口水冷却槽后端的皂浸槽，所述皂浸槽内设有第四热交换器，所述第四热交换器的进口端与水冷却槽管道泵的出口端相连，所述第四热交换器的出口端与第一小冷却槽相连，所述第四热交换器为不锈钢热交换器。
进一步的，所述第一小冷却槽与皂浸槽之间还依次设有第二小冷却槽和磷化槽。
一种电镀热能循环利用方法，采用所述的电镀热能循环利用系统，包括以下步骤：
明火炉处理后的钢丝在明火炉出口水冷却槽中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，热水经过滤后进入酸槽的第一热交换器中，将酸槽中的酸液加热到65±5℃，热交换后产生的冷水流回明火炉出口水冷却槽；
中频炉处理后的钢丝在中频炉出口水冷却槽中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，热水流入热水洗槽，使热水洗槽中的水温度加热到86±5℃，钢丝在热水洗槽中清洗表面后，使热水洗槽中的水降温，并流回中频炉出口水冷却槽。
进一步的，中频炉出口水冷却槽内的热水还分流到与镀槽连接的第二热交换器以及皂浸槽内的第四热交换器中进行加热，镀槽中的镀液进入第二热交换器升温到49±5℃，皂浸槽中的润滑剂温度通过第四热交换器加热到77±5℃，第二热交换器和第四热交换器产生的冷水流至中频炉出口水冷却槽后端的第一小冷却槽中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明利用明火炉出口水冷却槽产生的热水对各酸槽内的酸液进行加热，热交换后产生的冷水流回明火炉出口水冷却，实现热循环，不需另外提供蒸汽或降温设备，降低了生产成本；
（2）本发明利用中频炉出口水冷却槽产生的热水对镀槽内的镀液、热水洗槽的清洗用水以及皂浸槽内的润滑剂进行加热，热交换后产生的冷水回流用于冷却钢丝，实现热循环，不需另外提供蒸汽或降温设备，降低了生产成本；
（3）本发明提供的电镀热能循环利用系统，所需设备简单，仅需在原有电镀线加以改造即可获得，运行成本低，适合推广。
附图说明
图1是电镀热能循环利用系统的结构示意图；
图2是第一循环系统的结构示意图；
图3是第二循环系统的结构示意图；
图中标记为：1、明火炉出口水冷却槽；2、过滤循环泵；3、第一酸槽；4、第二酸槽；5、第三酸槽；6、第一热交换器；7、镀槽；8、热水洗槽；9、中频炉；10、中频炉出口水冷却槽；11、第一小冷却槽；12、第二小冷却槽；13、磷化槽；14、皂浸槽；15、第二热交换器；16、热水洗槽管道泵；17、第三热交换器；18、水冷却槽管道泵；19、第四热交换器；20、钢丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-3所示，本实施例提供一种电镀热能循环利用系统，包括依次设置的第一循环系统和第二循环系统。
如图1和2所示，第一循环系统包括依次设置的明火炉出口水冷却槽1和若干酸槽，酸槽内设有第一热交换器6，明火炉出口水冷却槽1中的热水和第一热交换器6中的冷水循环流通。明火炉出口水冷却槽1通过过滤循环泵2与第一热交换器6的进口端相连，第一热交换器6的出口端与明火炉出口水冷却槽1相连。酸槽的数量为三个，包括依次设置的第一酸槽3、第二酸槽4和第三酸槽5，各酸槽中均设有两个第一热交换器6，第一热交换器6为PP热交换器。
如图1和3所示，第二循环系统包括依次设置的热水洗槽8、中频炉9和中频炉出口水冷却槽10，中频炉出口水冷却槽10中的热水与热水洗槽8中的冷水循环流通。中频炉出口水冷却槽10连接水冷却槽管道泵18的进口端，水冷却槽管道泵18的出口端与热水洗槽8相连，热水洗槽8连接热水洗槽管道泵16的进口端，热水洗槽管道泵16的出口端与中频炉出口水冷却槽10相连。
如图1和3所示，第二循环系统还包括设于热水洗槽8前端的镀槽7和设于中频炉出口水冷却槽10后端的第一小冷却槽11，镀槽7连接有第二热交换器15，第二热交换器15的进口端与水冷却槽管道泵18的出口端相连，第二热交换器15的出口端与第一小冷却槽11相连。第二热交换器15的出口端与第一小冷却槽11之间还连接有第三热交换器17，第二热交换器15为镀槽板式换热器，第三热交换器17为冷却板式换热器。
如图1和3所示，第二循环系统还包括设于中频炉出口水冷却槽10后端的皂浸槽14，皂浸槽14内设有第四热交换器19，第四热交换器19的进口端与水冷却槽管道泵18的出口端相连，第四热交换器19的出口端与第一小冷却槽11相连，第四热交换器19为不锈钢热交换器。第一小冷却槽11与皂浸槽14之间还依次设有第二小冷却槽12和磷化槽13。
电镀线生产时，钢丝经过明火炉加热后，到明火炉出口水冷却槽1中进行冷却，然后依次经过第一酸槽3、第二酸槽4和第三酸槽5对钢丝表面进行处理，再进入镀槽7中实施表面镀锌、镀铜，然后进入热水洗槽8中清洗表面，再到中频炉9实现热扩散，再进入中频炉出口水冷却槽10、第一小冷却槽11、第二小冷却槽12中进行三次冷却，完成后到磷化槽13中磷化，再到皂浸槽14中，最后到电镀收线机。
本实施例提供一种电镀热能循环利用方法，采用所述的电镀热能循环利用系统，包括以下步骤：
明火炉热处理后的钢丝在明火炉出口水冷却槽1中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，过滤循环泵2将热水抽出，经过滤后进入第一酸槽3、第二酸槽4和第三酸槽5的各个第一热交换器6中，将酸槽中的酸液加热到65±5℃，热交换后产生的冷水流回明火炉出口水冷却槽1；
中频炉9处理后的钢丝在中频炉出口水冷却槽10中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，水冷却槽管道泵18将热水抽出，分流至与镀槽7连接的第二热交换器15、热水洗槽8以及皂浸槽14内的第四热交换器19进行加热，镀槽7中的镀液进入第二热交换器15升温到49±5℃，热水洗槽8中的水温度加热到86±5℃，皂浸槽14中的润滑剂温度通过第四热交换器19加热到77±5℃，满足使用需求；钢丝在热水洗槽8中清洗表面后，使热水洗槽8中的水降温，并流回中频炉出口水冷却槽10，第二热交换器15和第四热交换器19产生的冷水流至中频炉出口水冷却槽10后端的第一小冷却槽11中。
本发明在第二循环系统中，镀槽7和皂浸槽14内使用换热器加热，这两槽体内液体未与中频炉出口水冷却槽10的热水混合，只有热水洗槽8内的回水使用热水洗槽管道泵16，所以通过控制进出热水洗槽8的水流量就可以保持各槽体内的液位平衡和温度。此外，通过控制第三热交换器17内冷却水的流量，可以控制第一小冷却槽11中冷却水的温度，第二小冷却槽12中的冷却水温度通过温度控制补水的流量来控制，钢丝经过三次冷却可以控制磷化槽13中磷酸的温度，满足工艺要求。
本发明利用明火炉出口水冷却槽产生的热水对各酸槽内的酸液进行加热，热交换后产生的冷水流回明火炉出口水冷却，实现热循环，不需另外提供蒸汽或降温设备，降低了生产成本，并且保持各个槽体的液位平衡。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电镀热能循环利用系统，其特征在于，包括依次设置的第一循环系统和第二循环系统；
所述第一循环系统包括依次设置的明火炉出口水冷却槽和若干酸槽，所述酸槽内设有第一热交换器，所述明火炉出口水冷却槽中的热水和第一热交换器中的冷水循环流通；
所述第二循环系统包括依次设置的热水洗槽、中频炉和中频炉出口水冷却槽，所述中频炉出口水冷却槽中的热水与热水洗槽中的冷水循环流通；
所述中频炉出口水冷却槽连接水冷却槽管道泵的进口端，所述水冷却槽管道泵的出口端与热水洗槽相连，所述热水洗槽连接热水洗槽管道泵的进口端，所述热水洗槽管道泵的出口端与中频炉出口水冷却槽相连；
所述第二循环系统还包括设于热水洗槽前端的镀槽和设于中频炉出口水冷却槽后端的第一小冷却槽，所述镀槽连接有第二热交换器，所述第二热交换器的进口端与水冷却槽管道泵的出口端相连，所述第二热交换器的出口端与第一小冷却槽相连；
所述第二循环系统还包括设于中频炉出口水冷却槽后端的皂浸槽，所述皂浸槽内设有第四热交换器，所述第四热交换器的进口端与水冷却槽管道泵的出口端相连，所述第四热交换器的出口端与第一小冷却槽相连。
2.根据权利要求1所述的电镀热能循环利用系统，其特征在于，所述明火炉出口水冷却槽通过过滤循环泵与所述第一热交换器的进口端相连，所述第一热交换器的出口端与明火炉出口水冷却槽相连。
3.根据权利要求2所述的电镀热能循环利用系统，其特征在于，所述酸槽的数量为三个，包括依次设置的第一酸槽、第二酸槽和第三酸槽，各酸槽中均设有两个第一热交换器，所述第一热交换器为PP热交换器。
4.根据权利要求1所述的电镀热能循环利用系统，其特征在于，所述第二热交换器的出口端与第一小冷却槽之间还连接有第三热交换器，所述第二热交换器为镀槽板式换热器，所述第三热交换器为冷却板式换热器。
5.根据权利要求1所述的电镀热能循环利用系统，其特征在于，所述第四热交换器为不锈钢热交换器。
6.根据权利要求5所述的电镀热能循环利用系统，其特征在于，所述第一小冷却槽与皂浸槽之间还依次设有第二小冷却槽和磷化槽。
7.一种电镀热能循环利用方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的电镀热能循环利用系统，包括以下步骤：
明火炉处理后的钢丝在明火炉出口水冷却槽中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，热水经过滤后进入酸槽的第一热交换器中，将酸槽中的酸液加热到65±5℃，热交换后产生的冷水流回明火炉出口水冷却槽；
中频炉处理后的钢丝在中频炉出口水冷却槽中降温，将冷却水加热为90±5℃的热水，热水流入热水洗槽，使热水洗槽中的水温度加热到86±5℃，钢丝在热水洗槽中清洗表面后，使热水洗槽中的水降温，并流回中频炉出口水冷却槽。
8.根据权利要求7所述的电镀热能循环利用方法，其特征在于，中频炉出口水冷却槽内的热水还分流到与镀槽连接的第二热交换器以及皂浸槽内的第四热交换器中进行加热，镀槽中的镀液进入第二热交换器升温到49±5℃，皂浸槽中的润滑剂温度通过第四热交换器加热到77±5℃，第二热交换器和第四热交换器产生的冷水流至中频炉出口水冷却槽后端的第一小冷却槽中。
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